Um roteador é um hardware ou software que encaminha pacotes com base nas informações de endereço IP nos pacotes que ele recebe. É mais comum rotear pacotes com base nas informações de endereço IP de destino , mas alguns roteadores podem ser configurados para rotear os pacotes com base nas informações de IP de origem também.
Os roteadores fazem a maior parte de seu trabalho na camada de rede (camada 3) do modelo OSI . Embora os roteadores possam funcionar em uma interface (roteador de um braço), eles geralmente têm pelo menos duas interfaces de rede, mas podem ter muito mais interfaces físicas e/ou lógicas .
Tabelas de roteamento
Você tenderia a pensar que os roteadores são dispositivos de rede muito complexos, mas, na realidade, a rota dos roteadores de rede com base em algumas regras simples que são carregadas na memória . Essas regras dependem de suas tabelas de roteamento local. O roteamento começa quando os pacotes entram no roteador. O roteador retira as informações da camada 2 dos quadros que recebe.
Se o roteador estiver configurado para rotear com base nas informações de IP de destino (que é a forma mais comum de roteamento), o roteador inspeciona o endereço IP de destino de cada pacote e envia o pacote para a porta correta. O roteador usa a tabela de roteamento para tomar essa decisão. Essencialmente, esse é o processo completo em poucas palavras. A tabela de roteamento é a chave para o processo de encaminhamento de pacotes para o seu destino adequado.
Cada linha na tabela de roteamento define uma única rota . Cada coluna identifica critérios específicos para que o roteador possa corresponder à melhor rota para o pacote que está tentando encaminhar.
- Destino de rede: todas as interfaces de rede, sub -redes locais e sub -redes remotas que o roteador conhece serão listadas.
- NetMask: As máscaras de sub -rede são usadas em conjunto com as informações de IP para determinar o ID da rede e o ID do host em um endereço IP. O roteador usa essas informações para determinar se há uma correspondência entre o pacote que está inspecionando e qualquer item listado na tabela de roteamento. Se houver uma correspondência , a coluna da interface na tabela de roteamento informa ao roteador qual interface enviar o pacote.
- Rota padrão: a primeira entrada mostrando o destino de rede de
0.0.0.0é considerado a rota padrão do roteador. Se nenhuma outra entrada na tabela de roteamento puder ser correspondida, o roteador enviará o pacote para o gateway padrão . A rota padrão é muito importante porque isso informa ao roteador exatamente o que fazer com cada pacote de entrada, a menos que o roteador possa fazer uma correspondência com outra entrada na tabela de roteamento.
Os roteadores não são os únicos dispositivos que usam tabelas de roteamento. Todos os hosts TCP/IP na rede possuem tabelas de roteamento. Os computadores com um NIC têm tabelas de roteamento muito simples. Eles têm algumas entradas sobre a sub -rede à qual estão conectadas e uma entrada para a rota padrão. No entanto, alguns computadores podem ter mais de uma conexão de rede . Portanto, assim como os roteadores, os computadores usam o mesmo processo para determinar qual porta de rede usar para enviar pacotes IP.
Para dispositivos que possuem mais de um adaptador de rede , eles são conhecidos como sistemas multi-homed. Você também deve ter notado que a tabela de roteamento possui uma coluna métrica. A métrica é um valor relativo que define o custo do uso dessa rota .
Se um TCP/IP tiver mais de uma rota disponível para chegar ao nó de destino, ele usará a rota com a métrica mais baixa . Se o nó TCP/IP determinar que uma de suas rotas não estiver disponível, ele ajustará a métrica ou removerá a rota de sua tabela .
Roteamento estático e dinâmico
As tabelas de roteamento são preenchidas usando dois métodos . As informações são inseridas manualmente (estáticas) ou podem aprender (dinâmico) sobre rotas de outras fontes, como roteadores vizinhos. Embora o roteamento estático funcione perfeitamente bem, em grandes redes, pode ser difícil manter essas tabelas, especialmente se o layout da rede mudar rotineiramente.
Em uma topologia completa da malha , os links podem diminuir, os dispositivos de rede mudam e outros fatores podem adicionar ao aumento do gerenciamento de um roteador de rede. Com o roteamento dinâmico , você permite que os roteadores gerenciem suas próprias tabelas de roteamento.
Roteamento da Internet
Os roteadores da Internet pública não compartilham informações de roteamento com protocolos de roteamento, como RIP ou OSPF . Eles usam o conceito chamado sistema autônomo (AS) . Os sistemas autônomos usam um número de sistema autônomo globalmente exclusivo ( ASN ) atribuído pela IANA.
Assim como você atribuiria um endereço IP à interface de um roteador, você configuraria o roteador para usar o ASN atribuído pela IANA. Os sistemas autônomos se comunicam usando um protocolo de gateway externo (EGP).
As redes dentro de um AS se comunicam com protocolos conhecidos como Protocolo de Gateway Interior (IGP) . Para a Internet pública, a comunidade estabeleceu um protocolo de comunicação entre cada um, conhecido como protocolo de Border Gateway (BGP) .
Roteamento de vetor a distância
Os protocolos de roteamento de vetores de distância foram os primeiros a aparecer no mundo do roteamento TCP/IP. Os protocolos de roteamento de vetores de distância são geralmente usados em roteadores LAN . A base de todos os protocolos de roteamento de vetores de distância é uma forma de custo. O custo de uma rota é composto pela contagem de saltos, que é o número de interfaces entre a fonte e a rede de destino.
Se você tivesse um roteador para longe de uma rede, o custo dessa rota seria 1. RIP ou protocolo de informações de roteamento é um exemplo de um protocolo de roteamento de vetor de distância. Embora os protocolos de roteamento de vetores de distância sejam fáceis de implementar e gerenciar, eles têm suas limitações .
Por exemplo, você pode ter vários caminhos para uma rede de destino. O caminho com dois saltos pode ser configurado com links muito rápidos, enquanto o caminho com um salto é um link muito lento. Por esse motivo, as métricas são atribuídas às rotas para que possam ser calculadas como parte do custo total da rota.
Os links mais rápidos recebem métricas mais baixas do que os links mais lentos para garantir que o roteador escolha o caminho mais rápido para a rede de destino. Os protocolos de roteamento de vetores de distância calculam o custo total para chegar a uma rede específica e compara que custa o custo total de todas as outras rotas para chegar à mesma rede. O roteador escolhe a rota com o menor custo . Os roteadores usando um protocolo de roteamento de vetor de distância trocam suas tabelas de roteamento entre si.
Link Routing State
Devido a algumas das limitações no roteamento de vetores de distância , foram desenvolvidos velocidade e largura de banda mais novos protocolos de roteamento mais ótimos foram desenvolvidos. O protocolo de roteamento dinâmico do estado do link é uma opção melhor para redes que possuem um grande número de roteadores que trocam suas tabelas de roteamento dinamicamente.
O roteamento do estado de link envia apenas informações de roteamento à medida que a rede altera e envia apenas as alterações , em vez de enviar toda a tabela de roteamento em intervalos especificados. O caminho mais curto aberto primeiro (OSPF) é o IGP mais comumente usado. OSPF converge dramaticamente mais rápido e é muito mais eficiente que o RIP. Ao contrário do RIP, o OSPF é um protocolo complexo para roteadores.
